В сравнение с първоначалната мисия на програмируемия логически контролер (PLC), контролерът за автоматизация има много повече функции, отколкото подмяната на релето. Контролерът може да интегрира логика, движение, роботика и да комуникира с други машини и системи за управление. Производителността може да варира от прости устройства до многоядрени процесори.
Разликата между традиционния PLC, програмируем контролер за автоматизация (PAC) и компютъра за управление на промишлеността (IPC) е свързана главно с процесорната мощност и производителността, но границите между тях постепенно се замъглят. Поради спазването на спецификацията за програмиране на Международната електротехническа комисия (IEC) 61131-3, софтуерът за управление е постигнал определена степен на стандартизация. Мощната операционна система в реално време, работеща във фонов режим, избягва зависимостта от операционната система Microsoft Windows. Затова терминът "IPC-базирани контрол" може да бъде по-точна, ако се промени на "Базирани на Intel или AMD"и може да отрази мощните основни процесори, използвани.
Тъй като настоящите контролери за автоматизация могат да направят повече неща освен логическата обработка, PLCтерии, като се има в остарял срок. Тъй като всички контролери за автоматизация са програмируеми, "P" в PAC също изглежда да е излишно. Контролерът е в основата на един компютър, който може да работи с няколко операционни системи (в реално време, Microsoft Windows и Linux) на един и същ процесор. IPC може да се използва за контрол, събиране на данни и нови задачи, които постоянно се появяват, като например крайни изчисления.
Времето за реакция на традиционната PLCI/O комуникация зависи от производителността на мрежата,er на възли, обем на комуникация, производителност на процесора и натоварване на процесора; използването на по-строги интеграция и отворен IEC61131 технология дизайн, централизирано управление на софтуер и децентрализирана изпълнение на програмата може да подобри производителността .
Съображения за функционирането на контролера
В същата софтуерна среда и същата програма, работеща на един и същ процесор и координиране на функциите на всички машини се превръща в популярна тенденция. Това изисква синхронизиране на машинните функции и използването на модулна кодова структура, за да направи възможно организиран и сплотен подход. Въпреки това някои области не се нуждаят от толкова много интегриран контрол, като например прости приложения, няма план за разширяване. Изискванията за сложност и производителност на приложението определят спецификациите на администратора. Има много фактори, които трябва да се вземат предвид при избора на контролер. В зависимост от приложението може да се наложи да разгледа следните съображения.
логика
Основното търсене на логически контрол е защо продължаваме да наричаме контролери за автоматизация НАЛЦ. PLC open е организация, отговорна за поддържането и разширяването на обхвата на програмния стандарт IEC61131-3, и управлявайки голям обем знания, обучение и библиотеки. Дейността на организацията надхвърля обхвата на логическия контрол, включително спорт, сигурност, ОПС унифицирана архитектура (UA), XML и др.
Многоосно движение
Според различни изисквания като сложност на приложения и синхронизация на движението, контролерът за автоматизация може да контролира десетки или дори стотици оси за движение. С развитието на закон и индустриални стандарти на Мур, независими контролери за движение или роботи със специални мрежи за движение вече не са необходими.
Киберсигурност
В Северна Америка, твърдо-кабелната сигурност на мрежата е първият избор. Съоръжението за мрежова сигурност и оборудването, което контролира работата на машината в същата мрежа, което е доказано, че е ефективна функция за контрол. Реализирането на мрежовата сигурност може да се реализира от излишното ядро на процесора за контрол, до отделния контролер за безопасност, а след това и до входно-изходния сигнал за безопасност (I/O) в малката система. Киберсигурността също така се простира и до функциите за безопасност на спорта и робот, което позволява на машините да работят в безопасен режим, вместо да изключват директно, което може да осигури отлична ефективност на работа.
Роботна интеграция
Един и същ контролер за автоматизация може да интегрира няколко робота Delta, SCARA роботи, съчленени и портални роботи и други функции на машината. В допълнение, е възможно да се изпълняват функции за движение в среда, съвместима с IEC61131-3. Благодарение на вградения алгоритъм за подреждане в режима на асемблиране, контролерът, на който е предназначен роботът, може да продължи да предоставя ценни функции.
Мониторинг на машината
Мониторингът на работните условия на машините е ключова част от прогнозирането на графиците за техническо обслужване и намаляването на непланираните престои. Контролерът може да се комбинира с различни съществуващи датчици (като температурни сонди и акселерометри), за да се наблюдава реалната ситуация. Преди да настъпи катастрофална неизправност, мониторингът на машината също помага за откриване на аномалии. Мониторингът на енергията може да се прилага и за използването на сгъстен въздух, използването на природен газ в отоплителите и сушилните, както и използването на вода в процеса.
обработка на данни
Контролерът за автоматизация може да бъде мрежа, OPCUA сървър и клиент. Те имат функцията да събират данни за индустриалния интернет на нещата (IIoT) и да получават инструкции от облака или терминала, за да оптимизират процеса. Контролерите за автоматизация обикновено изпращат данни към системата за производство на поръчки (MES), планиране на корпоративните ресурси (ERP), цялостната ефективност на оборудването (OEE), модула на надеждна платформа (TPM) и софтуера за управление на жизнения цикъл на продуктите (PLM). В средата на IIoT е много важно да се получат полезни данни за анализ.
Автоматична конфигурация
Преди смяна на нови компоненти (например устройства) трябваше ръчно да определите и заредите правилната версия на фърмуера за устройството. Контролерът за автоматизация може автоматично да прочете оборудването и да напомни на техника да направи необходимите настройки без ръчна намеса.
Комуникационни способности
Днес дори нискотарифните контролери имат един или повече Ethernet комуникационни портове за комуникация с HMI, системи за управление, програмиране и други не-критични задачи. За контролера вече е много често да се поддържа определен тип промишлен Ethernet протокол, като EtherNet /IP, EtherCAT, Powerlink, Profinet и др., за да се образува детерминистичен мрежа. За съжаление, в момента няма универсално признат индустриален Ethernet стандарт, който може да осигури високоскоростни, детерминистични комуникации, подходящи за машинен контрол. Въпреки това, развитието на чувствителни към времето мрежи (TSN) донесе големи очаквания. TSN, заедно с OPCUA и OPCUA Pub-Sub (Pub-Sub), ще донесе по-голяма сигурност в серията IEEE802 от стандартите за Ethernet. Промишленият интернет алианс създаде тестово легло за него и много доставчици на индустриална автоматизация са участвали в него, за да докажат, че ЕТН е осъществим в комуникацията между машини.TSN е много важно, главно защото за да работи IIoT, е необходимо да се реализира оперативната съвместимост на комуникацията между различните контролни платформи в завода, предприятието и в облака. Ако е необходим сериен интерфейс, той трябва да бъде специално дефиниран, защото сериен комуникация в момента е по-малко използва.
Формуляр за инсталиране
По-долу са представени 3-те най-често срещани видове инсталиране на контролери за автоматизация.
1) IP20, монтаж на кабинета: Това е често използван формуляр за инсталация за традиционните PLCs. Има отделен HMI, обикновено с помощта на вградена, задна/ железопътна инсталация I /O или дистанционно инсталиране на I /O модули.
2) IP65 / 67 /69K уплътняване, инсталация на базова или предна панела: Тази форма интегрира HMI и контролер, и приема инсталация тип рокер, който може да даде пълна игра на ергономичните предимства на устройството, така че е станал все по-популярен. В допълнение към контрола, този формуляр може да интегрира функциите на компютъра, за да изпълнява различни приложения на Microsoft Windows, като например HMI, въпреки че тенденцията на уеб-базирани HMI става все по-очевидна. В сравнение с подобни контролери, базовите контролери често са по-скъпи от монтираните на панела, изискват неръждаеми стоманена механи и по-високи изисквания за запечатване.
3) IP20, тип шкаф промишлен компютър, с независим HMI: Точно като интегрирана форма, този формуляр може да се използва и като контролер с операционна система в реално време, различни компютърни операционни системи и мрежови услуги. Контролерът може да бъде независим, а промишленият компютър е посветен на задачи, които не са контролирани, като например ръб, мъгла или облачни изчисления. Библиотеките с история, сериализацията и визуалната проверка също са често срещани приложения. Усъвършенстваните доставчици на автоматизация могат да предоставят на потребителите гама от PLC продукти, които отговарят на различни нужди, например от микро PLC с фиксирани I /O, до PLC от среден клас, до модулни PLC системи, които могат да се справят с хиляди I / Os.
Мащабируемост
Въпреки че средата за разработка на софтуер обикновено е свързана с хардуер (ултра-малка, микро- и големи PLC), също така е възможно да се работи в среда, независима от хардуера за разработка. Това означава, че проектът може да бъде програмирана първо, след което хардуерът за управление може да бъде избран или променен. Тази гъвкавост може да бъде разширена и за типовете моторни и задвижвания. Стъпвачката или инверторът от нисък клас могат да споделят една и съща програма със сервото от висок клас. Когато серия от устройства са проектирани да позволят повторната употреба на ключови софтуерни елементи, изискванията за мащабируемост са особено важни.
Изпълнение на процесора
Има много видове от нисък до многоядрен процесор, от който да избирате, но производителността им ще се припокриват. Затова се препоръчва да си сътрудничите с екипа за техническа поддръжка и търговски инженеринг на доставчика на технологии, за да изберете най-доброто рентабилно решение за очакваните изисквания за кандидатстване, защото те знаят по-добре своите продукти.В идеалния случай процесорът трябва да бъде разширяем, така че софтуерът за управление да бъде съвместим с всички продукти на продуктовата линия на контролера. Доставчиците на технологии за автоматизация ще подготвят достатъчен инвентар на важни компоненти, за да осигурят наличността на продукта и да предоставят миграционни услуги за алтернативи.В допълнение, е необходимо да се определи дали е необходимо безшумна работа, както и очакваната температура на околната среда за инсталиране на контролера. Други възможности за охлаждане включват вентилатори, климатици, радиатори и водно охлаждане.
овен
Solid състояние памет е станал много популярен в контролери автоматизация, сменяем носител (като C-Fast карти) и постоянно инсталирани приложения, които са по-ценово чувствителни. Предимството на сменяемата памет е, че тя може лесно да бъде сменена, удобно е да се правят и съхраняват архиви, и е лесно да се разшири капацитетът на паметта.
Въпреки това, трябва да бъдете внимателни, когато използвате индустриални карти с памет и се уверете, че носителят отговаря на спецификациите, изисквани от приложението. Различните видове съхранение имат различен живот на живот, което зависи от цикъла на четене и запис. Това също е тема, която трябва да бъде обсъдена с доставчиците на автоматизация.